Магнитный барабан
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Магни́тный бараба́н — устройство компьютерной памяти, широко использовавшееся в 1950-х — начале 1960-х годов.
Конструктивно барабан представляет собой большой быстро вращающийся металлический цилиндр, наружная поверхность которого покрыта тонким ферромагнитным слоем. Несколько считывающих головок расположены по одной или нескольким образующим цилиндра, каждая из головок считывает и записывает данные на своей отдельной магнитной дорожке.
История
Магнитный барабан был изобретён [англ.] в 1932 году в Австрии[источник не указан 1174 дня].
Внешняя память и оперативная память
Для многих[каких?] вычислительных машин первого поколения (например ЭВМ «Урал-1») барабан, помимо применения в качестве внешней памяти, выполнял функции оперативной памяти: на нём хранились выполняемые программы и обрабатываемые данные (в качестве внешней памяти тогда использовались такие носители информации, как перфоленты, перфокарты, накопители на магнитных лентах.)
В дальнейшем в применениях в качестве оперативной памяти магнитный барабан был вытеснен памятью на магнитных сердечниках. Она работала быстрее, не имела движущихся частей, время доступа в ней не зависело от расположения информации (память с произвольным доступом, англ. RAM (Random Access Memory)), поэтому она использовалась вплоть до появления полупроводниковой памяти.
В качестве внешней памяти на смену барабанам пришли жёсткие диски, будучи менее дорогими и более ёмкими.
Производство магнитных барабанов было прекращено в 1970-х годах[источник не указан 1174 дня].
Видеопамять
Магнитный барабан использовался в кадровых буферах (видеопамяти) первых графических растровых систем середины 60-х годов, как более дешёвая альтернатива памяти на магнитных сердечниках. Стоимость памяти на магнитных сердечниках составляла 500 тыс. долларов за миллион бит, что позволяло сохранить лишь четыре чёрно-белых телевизионных кадра, а барабан стоил около 30 тыс. долларов и мог сохранять данные для 10 кадров изображения. Недостатком растровых систем с памятью на магнитном барабане (как и у следующего поколения с памятью на сдвиговых регистрах) была высокая латентность (и, в итоге, заметная задержка в отображении действий пользователя). Она обусловлена тем, что изменения появляются на экране только после того, как значения всех пикселей нового кадра были последовательно записаны на барабан или введены в сдвиговый регистр. И лишь с появлением в первой половине 70-х годов приемлемой по стоимости памяти с произвольным доступом появилась возможность «распараллелить» процессы изменения содержимого видеопамяти (действиями пользователя или программы обработки изображений) и регенерацию изображения, и тем самым устранить большую латентность.
Характеристики
Ключевое различие между барабаном и жёстким диском заключается в том, что на барабане головки неподвижны, доступ к нужным фрагментам (секторам) информации обеспечивается вращением барабана. Это означает, что время доступа к любому одиночному фрагменту информации меньше, чем оно было бы на жестком диске с подвижными головками и в среднем составляет половину длительности одного оборота барабана. Контроллер ожидает, когда данные подойдут к выбранной головке при повороте барабана. Время доступа у магнитных барабанов полностью определяется скоростью их вращения, в то время как у жесткого диска определяется как скоростью вращения, так и скоростью перемещения головок по цилиндрам диска.
Тем не менее, во многих применениях время доступа было неприемлемо велико. Поэтому программисты часто при написании программ оптимизировали расположение информации на барабане так, чтобы после обработки порции информации процессором, следующая порция данных или блок программы в это время как раз подходил к головке барабана. Это достигалось тщательным измерением времени исполнения частей программы и готовности процессора к выполнению следующего блока инструкций, располагая следующую часть программного кода на барабане так, чтобы он в момент окончания исполнения предыдущего блока программы «подъезжал» точно под считывающую головку. Такой метод оптимизации временны́х задержек, обусловленный последовательным доступом к информации на барабане, называется «фактором (коэффициентом) пропуска» (англ. Skip Factor) или «» (англ.) и используется так же в контроллерах жёстких дисков.
Интересные факты
В некоторых операционных системах семейства BSD устройством /dev/drum (то есть «барабаном») по умолчанию называется устройство для подкачки страниц виртуальной памяти, хотя уже давно барабаны для хранения информации не используются.
Примечания
- Перевод с англ. А.Ю.Батыря и Р.Г. Герра под ред. канд. физ.-мат. наук В.Л.Стефанюка. Компьютер обретает разум. — Москва: «Мир», 1990. — С. 160—164. — 240 с. — ISBN 5-03-001277-X.
Ссылки
- Статья «Барабан был плох?» // «Открытые системы», № 04, 2007
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Магнитный барабан, Что такое Магнитный барабан? Что означает Магнитный барабан?
V state ne hvataet ssylok na istochniki sm rekomendacii po poisku Informaciya dolzhna byt proveryaema inache ona mozhet byt udalena Vy mozhete otredaktirovat statyu dobaviv ssylki na avtoritetnye istochniki v vide snosok 7 aprelya 2022 Magni tnyj baraba n ustrojstvo kompyuternoj pamyati shiroko ispolzovavsheesya v 1950 h nachale 1960 h godov Magnitnyj baraban polskogo kompyutera ZAM 41 Konstruktivno baraban predstavlyaet soboj bolshoj bystro vrashayushijsya metallicheskij cilindr naruzhnaya poverhnost kotorogo pokryta tonkim ferromagnitnym sloem Neskolko schityvayushih golovok raspolozheny po odnoj ili neskolkim obrazuyushim cilindra kazhdaya iz golovok schityvaet i zapisyvaet dannye na svoej otdelnoj magnitnoj dorozhke IstoriyaMagnitnyj baraban byl izobretyon angl v 1932 godu v Avstrii istochnik ne ukazan 1174 dnya Vneshnyaya pamyat i operativnaya pamyat Magnitnyj baraban sovetskogo proizvodstva Dlya mnogih kakih vychislitelnyh mashin pervogo pokoleniya naprimer EVM Ural 1 baraban pomimo primeneniya v kachestve vneshnej pamyati vypolnyal funkcii operativnoj pamyati na nyom hranilis vypolnyaemye programmy i obrabatyvaemye dannye v kachestve vneshnej pamyati togda ispolzovalis takie nositeli informacii kak perfolenty perfokarty nakopiteli na magnitnyh lentah V dalnejshem v primeneniyah v kachestve operativnoj pamyati magnitnyj baraban byl vytesnen pamyatyu na magnitnyh serdechnikah Ona rabotala bystree ne imela dvizhushihsya chastej vremya dostupa v nej ne zaviselo ot raspolozheniya informacii pamyat s proizvolnym dostupom angl RAM Random Access Memory poetomu ona ispolzovalas vplot do poyavleniya poluprovodnikovoj pamyati V kachestve vneshnej pamyati na smenu barabanam prishli zhyostkie diski buduchi menee dorogimi i bolee yomkimi Proizvodstvo magnitnyh barabanov bylo prekrasheno v 1970 h godah istochnik ne ukazan 1174 dnya Videopamyat Magnitnyj baraban ispolzovalsya v kadrovyh buferah videopamyati pervyh graficheskih rastrovyh sistem serediny 60 h godov kak bolee deshyovaya alternativa pamyati na magnitnyh serdechnikah Stoimost pamyati na magnitnyh serdechnikah sostavlyala 500 tys dollarov za million bit chto pozvolyalo sohranit lish chetyre chyorno belyh televizionnyh kadra a baraban stoil okolo 30 tys dollarov i mog sohranyat dannye dlya 10 kadrov izobrazheniya Nedostatkom rastrovyh sistem s pamyatyu na magnitnom barabane kak i u sleduyushego pokoleniya s pamyatyu na sdvigovyh registrah byla vysokaya latentnost i v itoge zametnaya zaderzhka v otobrazhenii dejstvij polzovatelya Ona obuslovlena tem chto izmeneniya poyavlyayutsya na ekrane tolko posle togo kak znacheniya vseh pikselej novogo kadra byli posledovatelno zapisany na baraban ili vvedeny v sdvigovyj registr I lish s poyavleniem v pervoj polovine 70 h godov priemlemoj po stoimosti pamyati s proizvolnym dostupom poyavilas vozmozhnost rasparallelit processy izmeneniya soderzhimogo videopamyati dejstviyami polzovatelya ili programmy obrabotki izobrazhenij i regeneraciyu izobrazheniya i tem samym ustranit bolshuyu latentnost HarakteristikiKlyuchevoe razlichie mezhdu barabanom i zhyostkim diskom zaklyuchaetsya v tom chto na barabane golovki nepodvizhny dostup k nuzhnym fragmentam sektoram informacii obespechivaetsya vrasheniem barabana Eto oznachaet chto vremya dostupa k lyubomu odinochnomu fragmentu informacii menshe chem ono bylo by na zhestkom diske s podvizhnymi golovkami i v srednem sostavlyaet polovinu dlitelnosti odnogo oborota barabana Kontroller ozhidaet kogda dannye podojdut k vybrannoj golovke pri povorote barabana Vremya dostupa u magnitnyh barabanov polnostyu opredelyaetsya skorostyu ih vrasheniya v to vremya kak u zhestkogo diska opredelyaetsya kak skorostyu vrasheniya tak i skorostyu peremesheniya golovok po cilindram diska Tem ne menee vo mnogih primeneniyah vremya dostupa bylo nepriemlemo veliko Poetomu programmisty chasto pri napisanii programm optimizirovali raspolozhenie informacii na barabane tak chtoby posle obrabotki porcii informacii processorom sleduyushaya porciya dannyh ili blok programmy v eto vremya kak raz podhodil k golovke barabana Eto dostigalos tshatelnym izmereniem vremeni ispolneniya chastej programmy i gotovnosti processora k vypolneniyu sleduyushego bloka instrukcij raspolagaya sleduyushuyu chast programmnogo koda na barabane tak chtoby on v moment okonchaniya ispolneniya predydushego bloka programmy podezzhal tochno pod schityvayushuyu golovku Takoj metod optimizacii vremenny h zaderzhek obuslovlennyj posledovatelnym dostupom k informacii na barabane nazyvaetsya faktorom koefficientom propuska angl Skip Factor ili angl i ispolzuetsya tak zhe v kontrollerah zhyostkih diskov Interesnye faktyV nekotoryh operacionnyh sistemah semejstva BSD ustrojstvom dev drum to est barabanom po umolchaniyu nazyvaetsya ustrojstvo dlya podkachki stranic virtualnoj pamyati hotya uzhe davno barabany dlya hraneniya informacii ne ispolzuyutsya PrimechaniyaPerevod s angl A Yu Batyrya i R G Gerra pod red kand fiz mat nauk V L Stefanyuka Kompyuter obretaet razum Moskva Mir 1990 S 160 164 240 s ISBN 5 03 001277 X SsylkiMediafajly na Vikisklade Statya Baraban byl ploh Otkrytye sistemy 04 2007
